CN111467873A - 甲基硅氧烷脱水除杂工艺及设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种甲基硅氧烷脱水除杂设备，包括锥底储罐、第一提纯分离器、第二提纯分离器和微孔过滤器；锥底储罐的出料口与第一提纯分离器的进料口通过虹吸结构管道连接，第一提纯分离器的出料口与第二提纯分离器的进料口通过管道连接，第二提纯分离器的出料口与微孔过滤器的进料口通过管道连接，微孔过滤器的出料口与锥底储罐通过管道连接。本发明还公开了一种甲基硅氧烷脱水除杂工艺。本发明提供的甲基硅氧烷脱水除杂工艺及设备简单易操作，降低了能耗，产品质量好，适合工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及有机硅分离提纯领域，尤其是涉及一种甲基硅氧烷脱水除杂工艺及设备。
背景技术
目前,国内外普遍采用锥底储罐排料的方式对甲基硅氧烷进行除杂脱水，如图1所示，甲基硅氧烷原料在锥底储罐a静置后经底部排液口b排出水与杂质，所得产品甲基硅氧烷作为低质硅氧烷重新返回系统处理或低价外售，这样不仅提高整个系统能耗，而且造成有价值物料变为低价值物料，其价值倍减。
由于在锥底储罐的管道内会积留一定量甲基硅氧烷物料，以及排料过程中因流速过缓，造成流体不能有效带出机械杂质等诸多因素，传统锥底储罐排料脱水除杂方式不能有效去除甲基硅氧烷产品中机械杂质及水。随着时间延长，锥底储罐的管道内将积存过多水及机械杂质，势必影响甲基硅氧烷产品质量。
所以目前急需一种工艺来解决上述问题，将甲基硅氧烷产品充分除杂脱水，从而提高产品质量，降低系统消耗，创造经济效益。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供一种能耗低，产品质量好的甲基硅氧烷脱水除杂工艺及设备。
一方面，本发明提供了一种甲基硅氧烷脱水除杂设备，包括锥底储罐、第一提纯分离器、第二提纯分离器和微孔过滤器，锥底储罐的出料口与第一提纯分离器的进料口通过虹吸结构管道连接，第一提纯分离器的出料口与第二提纯分离器的进料口通过管道连接，第二提纯分离器的出料口与微孔过滤器的进料口通过管道连接，微孔过滤器的出料口与锥底储罐通过管道连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
利用静力平衡学及虹吸原理，在不消耗动力的情况下将锥底储罐内原料输送到第一提纯分离器，因此降低了系统能耗。
利用第一提纯分离器和第二提纯分离器双级除杂脱水，最终产品质量提高效果显著，适合工业化生产。
进一步地，第一提纯分离器与第二提纯分离器内部分别布置有密集螺旋型进料管。
进一步地，第一提纯分离器与第二提纯分离器分别安装有视镜。
进一步地，第一提纯分离器与第二提纯分离器上设置有气体充压口。
进一步地，第一提纯分离器、第二提纯分离器和微孔过滤器底部分别设置有排液口。
另一方面，本发明提供了一种甲基硅氧烷脱水除杂工艺，采用上述的甲基硅氧烷脱水除杂设备，按如下步骤进行：
1)将甲基硅氧烷原料置于锥底储罐内充分混合后静置，依据静力平衡学及虹吸原理，将甲基硅氧烷原料由锥底储罐送入第一提纯分离器；
2)通过第一提纯分离器加速分离，静置后从第一提纯分离器底部排出水分及机械杂质，得到初步脱水除杂的甲基硅氧烷；
3)对第一提纯分离器进行气体充压，将初步脱水除杂的甲基硅氧烷压送至第二提纯分离器，通过第二提纯分离器加速分离，静置后从第二提纯分离器底部排出水分及机械杂质，得到二次脱水除杂的甲基硅氧烷；
4)对第二提纯分离器进行气体充压，将二次脱水除杂的甲基硅氧烷压送至微孔过滤器，经微孔过滤器过滤掉微小机械杂质后，将甲基硅氧烷送至锥底储罐，得到高纯甲基硅氧烷。
进一步地，步骤2)通过第一提纯分离器中密集螺旋型进料管加速分离，步骤3)初步脱水除杂的甲基硅氧烷通过第二提纯分离器中密集螺旋型进料管加速分离。
进一步地，步骤1)中甲基硅氧烷原料置于锥底储罐内充分混合时间为4h，静置时间为8h。
进一步地，步骤2)中静置时间为1-3h。
进一步地，步骤3)中采用氮气对第一提纯分离器进行气体充压至0.15-0.5MPa，脱水除杂的甲基硅氧烷在第二提纯分离器中静置时间为3-9h。
附图说明
图1为现有技术中甲基硅氧烷脱水除杂工艺流程示意图；
图2为本发明实施例提供的甲基硅氧烷脱水除杂工艺流程示意图；
图3为本发明实施例提供的第一分离提纯器结构示意图；
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明，下面将结合附图对本发明技术方案进行清楚、完整的描述。
请参阅图2和图3，本发明实施例提供了一种甲基硅氧烷脱水除杂设备，该设备由锥底储罐1、第一提纯分离器2、第二提纯分离器3和微孔过滤器4组成，锥底储罐1的出料口与第一提纯分离器2的进料口通过虹吸结构管道连接，第一提纯分离器2的出料口与第二提纯分离器3的进料口通过管道连接，第二提纯分离器3的出料口与微孔过滤器4的进料口通过管道连接，微孔过滤器4的出料口与锥底储罐1通过管道连接。值得说明的是，连接锥底储罐1与第一提纯分离器2之间的虹吸结构管道具体结构为本领域常规设计，此处不再赘述，只要保证锥底储罐1中甲基硅氧烷原料依靠虹吸方式输入到第一提纯分离器2即可。
由于锥底储罐1的出料口与第一提纯分离器2的进料口通过虹吸结构管道连接，本发明利用静力平衡学及虹吸原理将甲基硅氧烷原料输送至第一提纯分离器2，因此节约了甲基硅氧烷输送的动力消耗。
优选地，第一提纯分离器2与第二提纯分离器3内部分别布置有密集螺旋型进料管5，利用旋流分离原理加速油水分离效果，即加速甲基硅氧烷与水、机械杂质的分离。
此外，第一提纯分离器2与第二提纯分离器3分别安装有视镜6，视镜6具体安装在第一提纯分离器2与第二提纯分离器3外侧壁上，用于根据甲基硅氧烷与水的分层情况进行脱水除杂，能充分保证除杂的有效性。
进一步地，第一提纯分离器2与第二提纯分离器3上设置有气体充压口7，以通过气体充压口进行气体填充来压送甲基硅氧烷物料。
进一步地，第一提纯分离器2、第二提纯分离器3和微孔过滤器4底部分别设置有排液口，用于排出水分及机械杂质。
另一方面，本发明提供了一种甲基硅氧烷脱水除杂工艺，采用上述的甲基硅氧烷脱水除杂设备，按如下步骤进行：
1)将甲基硅氧烷原料置于锥底储罐1内充分混合后静置，依据静力平衡学及虹吸原理，将甲基硅氧烷原料由锥底储罐1送入第一提纯分离器2；
优选地，甲基硅氧烷原料置于锥底储罐1内充分混合时间为4h，静置时间为8h，以使甲基硅氧烷与水、机械杂质在静置过程中逐渐分离。
2)通过第一提纯分离器2加速分离，静置后从第一提纯分离器2底部排出水分及机械杂质，得到初步脱水除杂的甲基硅氧烷；
进一步地，步骤2)通过第一提纯分离器2中密集螺旋型进料管5加速分离，将第一提纯分离器2输送至一定液位后进行静置，静置时间为1-3h，由于甲基硅氧烷密度为0.948t/m3，较水密度小，而且甲基硅氧烷具有斥水性，因此漂浮于第一提纯分离器2上层，水及大部分粒径＞5μm机械杂质经第一提纯分离器2底部排出。
3)对第一提纯分离器2进行气体充压，将初步脱水除杂的甲基硅氧烷压送至第二提纯分离器3，通过第二提纯分离器3加速分离，静置后从第二提纯分离器3底部排出水分及机械杂质，得到二次脱水除杂的甲基硅氧烷；
具体地，气体充压选择比较常见的惰性气体氮气，当然也可以根据实际需要选择其它惰性气体。步骤3)中采用氮气对第一提纯分离器2进行气体充压至0.15-0.5MPa，初步脱水除杂的甲基硅氧烷通过第二提纯分离器3中密集螺旋型进料管5加速分离，脱水除杂的甲基硅氧烷在第二提纯分离器3中静置时间为3-9h，此时经过二次脱水除杂的甲基硅氧烷已无水珠。
4)对第二提纯分离器3进行气体充压，将二次脱水除杂的甲基硅氧烷压送至微孔过滤器4，经微孔过滤器4过滤掉微小的机械杂质后，将甲基硅氧烷送至锥底储罐1，得到高纯甲基硅氧烷。
具体地，采用氮气对第二提纯分离器3进行气体充压至0.15-0.2MPa。
由微孔过滤器4向锥底储罐1压送过程中，在微孔过滤器4排液口进行取样，观察甲基硅氧烷产品无色透明，无水珠及机械杂质。
实施例
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1：
将甲基硅氧烷原料置于锥底储罐1混料4小时后进行静置，静置8小时后向第一提纯分离器2进料。第一提纯分离器2静置3h后，从第一提纯分离器2底部排出水分，对第一提纯分离器2进行充压0.5MPa，充压完毕后向第二提纯分离器3压料，进行二次脱水除杂。静置3小时脱水除杂完毕后在第二提纯分离器3排液口取样，观察样品内无水珠。对第二提纯分离器3进行充压0.2MPa，利用氮气将二次脱水除杂的甲基硅氧烷压送至微孔过滤器4，将粒径＜1μm的杂质去除后压送至锥底储罐1，完成除杂脱水过程，压送过程中在微孔过滤器4排液口进行取样，观察甲基硅氧烷产品无色透明，无水珠及机械杂质。
实施例2：
将甲基硅氧烷原料置于锥底储罐1混料4小时后进行静置，静置8小时后向第一提纯分离器2进料。第一提纯分离器2静置2h后，从第一提纯分离器2底部排出水分，对第一提纯分离器2进行充压0.5MPa，充压完毕后向第二提纯分离器3压料，进行二次脱水除杂。脱水除杂完毕后在第二提纯分离器3排液口取样，样品静置3小时观察样品内无水珠。对第二提纯分离器3进行充压0.2MPa，利用氮气将二次脱水除杂甲基硅氧烷压送至微孔过滤器4，将粒径＜1μm的杂质去除后压送至锥底储罐1，完成除杂脱水过程，压送过程中在微孔过滤器4排液口进行取样，观察甲基硅氧烷产品无色透明，无水珠及机械杂质。
实施例3：
将甲基硅氧烷原料置于锥底储罐1混料4小时后进行静置，静置8小时后向第一提纯分离器2进料。第一提纯分离器2静置2h后，从第一提纯分离器2底部排出水分，对第一提纯分离器2进行充压0.3MPa，充压完毕后向第二提纯分离器3压料，进行二次脱水除杂。脱水除杂完毕后在第二提纯分离器3排液口取样，样品静置3小时观察样品内无水珠。对第二提纯分离器3进行充压0.2MPa，利用氮气将二次脱水除杂的甲基硅氧烷压送至微孔过滤器4，将粒径＜1μm的杂质去除后压送至锥底储罐1，完成除杂脱水过程，压送过程中在微孔过滤器4排液口进行取样，观察甲基硅氧烷产品无色透明，无水珠及机械杂质。
实施例4：
将甲基硅氧烷原料置于锥底储罐1混料4小时后进行静置，静置8小时后向第一提纯分离器2进料。第一提纯分离器2静置2h后，从第一提纯分离器2底部排出水分，对第一提纯分离器2进行充压0.2MPa，充压完毕后向第二提纯分离器3压料，进行二次脱水除杂。脱水除杂完毕后在第二提纯分离器3排液口取样，样品静置3小时观察样品内无水珠。对第二提纯分离器3进行充压0.2MPa，利用氮气将二次脱水除杂的甲基硅氧烷压送至微孔过滤器4，将粒径＜1μm的杂质去除后压送至锥底储罐1，完成除杂脱水过程，压送过程中在微孔过滤器4排净口进行取样，观察甲基硅氧烷产品无色透明，无水珠及机械杂质。
实施例5：
将甲基硅氧烷原料置于锥底储罐1混料4小时后进行静置，静置8小时后向第一提纯分离器2进料。第一提纯分离器2静置2h后，从第一提纯分离器2底部排出水分，对第一提纯分离器2进行充压0.15MPa，充压完毕后向第二提纯分离器3压料，进行二次除杂脱水。脱水除杂完毕后在第二提纯分离器3排液口取样。因第二提纯分离器3充压压力偏低，造成向第二提纯分离器3压料过程中，液体流速偏低，水分未经充分旋流与甲基氯硅烷分离，样品内含有少量水珠。继续静置6小时后排水，取样观察第二提纯分离器3内样品，无水珠。对第二提纯分离器3进行充压0.2MPa，利用氮气将二次除杂脱水的甲基硅氧烷压送至微孔过滤器4，将粒径＜1μm的杂质去除后压送至锥底储罐，完成除杂脱水过程，压送过程中在微孔过滤器4排净口进行取样，观察甲基硅氧烷产品无色透明，无水珠及机械杂质。
实施例6：
将甲基硅氧烷原料置于锥底储罐1混料4小时后进行静置，静置8小时后向第一提纯分离器2进料。第一提纯分离器2静置2h后，从第一提纯分离器2底部排出水分，对第一提纯分离器2进行充压0.2MPa，充压完毕后向第二提纯分离器3压料，进行二次脱水除杂。脱水除杂完毕后在第二提纯分离器3排液口取样，样品静置3小时观察样品无水珠。对第二提纯分离器3进行充压0.2MPa，利用氮气将二次脱水除杂的甲基硅氧烷压送至微孔过滤器4，将粒径＜1μm的杂质去除后压送至锥底储罐1，完成除杂脱水过程，压送过程中在微孔过滤器4排液口进行取样，观察甲基硅氧烷产品无色透明，无水珠及机械杂质。
实施例7：
将甲基硅氧烷原料置于锥底储罐1混料4小时后进行静置，静置8小时后向第一提纯分离器2进料。第一提纯分离器2静置1h后，从第一提纯分离器2底部排出水分，对第一提纯分离器2进行充压0.2MPa，充压完毕后向第二提纯分离器3压料，进行二次脱水除杂。静置3小时，脱水除杂完毕后在第二提纯分离器3排液口取样，因第一提纯分离器2静置时间过短，取样分析第二提纯分离器3内样品，含有少量水珠。继续静置6小时后排水除杂，观察样品内无水珠。对第二提纯分离器3进行充压0.2MPa，利用氮气将二次脱水除杂的甲基硅氧烷压送至微孔过滤器4，将粒径＜1μm的杂质去除后压送至锥底储罐1，完成除杂脱水过程，压送过程中在微孔过滤器4排液口进行取样，观察甲基硅氧烷产品无色透明，无水珠及机械杂质。。
实施例8：
将甲基硅氧烷原料置于锥底储罐1混料4小时后进行静置，静置8小时后向第一提纯分离器2进料。第一提纯分离器2静置2h后，从第一提纯分离器2底部排出水分，对第一提纯分离器2进行充压0.2MPa，充压完毕后向第二提纯分离器3压料，进行二次脱水除杂。静置3小时脱水除杂完毕后在第二提纯分离器3排液口取样，观察样品无水珠。对第二提纯分离器3进行充压0.15MPa，利用氮气将二次脱水除杂的甲基硅氧烷压送至微孔过滤器4，将粒径＜1μm的杂质去除后压送至锥底储罐1，完成除杂脱水过程，压送过程中在微孔过滤器4排液口进行取样，观察甲基硅氧烷产品无色透明，无水珠及机械杂质。
显而易见的，上面所述的实施例，仅仅是本发明实施例中的一部分，而不是全部。基于本发明记载的实施例，本领域技术人员在不付出创造性劳动的情况下得到的其它所有实施例，或在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种甲基硅氧烷脱水除杂设备，包括锥底储罐、第一提纯分离器、第二提纯分离器和微孔过滤器，其特征在于，锥底储罐的出料口与第一提纯分离器的进料口通过虹吸结构管道连接，第一提纯分离器的出料口与第二提纯分离器的进料口通过管道连接，第二提纯分离器的出料口与微孔过滤器的进料口通过管道连接，微孔过滤器的出料口与锥底储罐通过管道连接。
2.根据权利要求1所述的甲基硅氧烷脱水除杂设备，其特征在于，第一提纯分离器与第二提纯分离器内部分别布置有密集螺旋型进料管。
3.根据权利要求2所述的甲基硅氧烷脱水除杂设备，其特征在于，第一提纯分离器与第二提纯分离器分别安装有视镜。
4.根据权利要求1-3任一项所述的甲基硅氧烷脱水除杂设备，其特征在于，第一提纯分离器与第二提纯分离器上设置有气体充压口。
5.根据权利要求1-3任一项所述的甲基硅氧烷脱水除杂设备，其特征在于，第一提纯分离器、第二提纯分离器和微孔过滤器底部分别设置有排液口。
6.一种甲基硅氧烷脱水除杂工艺，其特征在于，采用权利要求1-5任一项所述的甲基硅氧烷脱水除杂设备，按如下步骤进行：
1)将甲基硅氧烷原料置于锥底储罐内充分混合后静置，依据静力平衡学及虹吸原理，将甲基硅氧烷原料由锥底储罐送入第一提纯分离器；
2)通过第一提纯分离器加速分离，静置后从第一提纯分离器底部排出水分及机械杂质，得到初步脱水除杂的甲基硅氧烷；
3)对第一提纯分离器进行气体充压，将初步脱水除杂的甲基硅氧烷压送至第二提纯分离器，通过第二提纯分离器加速分离，静置后从第二提纯分离器底部排出水分及机械杂质，得到二次脱水除杂的甲基硅氧烷；
4)对第二提纯分离器进行气体充压，将二次脱水除杂的甲基硅氧烷压送至微孔过滤器，经微孔过滤器过滤掉微小机械杂质后，将甲基硅氧烷送至锥底储罐，得到高纯甲基硅氧烷。
7.根据权利要求6所述的甲基硅氧烷脱水除杂工艺，其特征在于，步骤2)通过第一提纯分离器中密集螺旋型进料管加速分离，步骤3)初步脱水除杂的甲基硅氧烷通过第二提纯分离器中密集螺旋型进料管加速分离。
8.根据权利要求7所述的甲基硅氧烷脱水除杂工艺，其特征在于，步骤1)中甲基硅氧烷原料置于锥底储罐内充分混合时间为4h，静置时间为8h。
9.根据权利要求8所述的甲基硅氧烷脱水除杂工艺，其特征在于，步骤2)中静置时间为1-3h。
10.根据权利要求9所述的甲基硅氧烷脱水除杂工艺，其特征在于，步骤3)中采用氮气对第一提纯分离器进行气体充压至0.15-0.5MPa，脱水除杂的甲基硅氧烷在第二提纯分离器中静置时间为3-9h。
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